鉄金属とは何ですか？ –完全ガイド
鉄金属とは何ですか？
鉄という用語は、「鉄含有金属化合物」を意味するラテン語のFerrumに由来します。鉄金属とは、その組成に少量の鉄しか含まれていない金属のことです。鉄金属は磁性を帯びており、鉄分を含んでいるため強度と硬度が高くなっています。
鉄金属は、主に鉄で構成され、磁気特性を持つ金属です。鉄金属は、その硬度、耐久性、引張強度で知られています。一般的な鉄金属には、合金鋼、炭素鋼、鋳鉄、錬鉄などがあります。鉄金属はその強度で知られており、使用されています。
鉄金属は、炭素分子の含有量が高いため、湿気や酸性または腐食性の環境にさらされると、腐食に対して非常に脆弱です。そのため、通常、それらは多くの異なる合金元素と混合されて、目的の特性が得られます。
使用される合金元素の例としては、クロム、バナジウム、ニッケル、マンガンなどがあります。これらの元素は、鉄鋼にさまざまなエンジニアリング産業で広く使用される材料特性を与えることができます。
いくつかの望ましい鉄金属の特性には、耐久性、優れた引張強度、磁性、耐食性の低さ、銀色、リサイクル能力、および電気伝導が含まれます。とはいえ、鉄金属の特性を変えるために使用される合金元素は多種多様であるため、鉄金属全体に共通の特性を割り当てることは困難です。
それらが所有する特性により、超高層ビル、橋、鉄道プロジェクト、車両などのプロジェクトの産業部門と建築部門の両方で使用するのに最適です。磁性のため、鉄金属はさまざまな電化製品やエンジンにも広く使用されています。
ただし、鉄金属は炭素含有量が高いため、一般に錆びやすくなります。ステンレス鋼は、その鉄含有量の純度のために錬鉄と同様に、そのクロム含有量のために例外です。鉄金属は、輸送コンテナ、工業用配管、自動車、鉄道線路、船舶、および多くの商用および家庭用工具の製造など、ほぼすべての産業で広く使用されています。
役立つリソース：
- 非鉄金属とは何ですか？
- 金属とは何ですか？
- アルカリ金属とは何ですか？
鉄とは何ですか？
化学では、形容詞の鉄は鉄（II）を含む化合物を示します。これは、おそらく2価の陽イオンFe2+として+2-酸化状態の鉄を意味します。これは、「第二鉄」または鉄（III）とは対照的です。これは、3価の陽イオンFe3+などの+3-酸化状態の鉄を意味します。
この使用法は、酸化状態を表すIUPACの命名法に大幅に置き換えられました。これは、酸化鉄（FeO）の場合は酸化鉄（II）、酸化鉄（Fe2O3）の場合は酸化鉄（III）など、括弧内にローマ字で示されます。 、および両方の形態の鉄を含む酸化物Fe3O4の酸化鉄（II、III）。
化学以外では、「鉄」は一般に「鉄を含む」ことを意味します。この言葉はラテン語のFerrum（「鉄」）に由来しています。鉄金属には、鋼と銑鉄（炭素含有量が数パーセント）、および鉄と他の金属（ステンレス鋼など）との合金が含まれます。 「非鉄」は、かなりの量の鉄を含まない金属や合金を表すために使用されます。
「鉄」という用語は通常、金属と合金にのみ適用されます。形容詞の鉄は、代わりに「鉄水」などの鉄を含む非金属物質を指すために使用されます。またはさびに似たオレンジがかった茶色になります。
鉄金属の特性
鉄金属は、錆びやすく、磁性を帯びるなど、いくつかの基本的な特性を共有しています。一般的な鉄金属の特性のリストは次のとおりです。
- 耐久性
- 良好な引張強度
- 良好な電気伝導率
- 耐食性が低い
- シルバーカラー
- リサイクル可能
- 通常、磁気
鉄金属には、クロム、ニッケル、マンガン、モリブデン、バナジウム、マンガンなど、さまざまな合金元素が含まれます。これらの合金元素は、鉄鋼材料にさまざまな特性を与え、ツール、パイプライン、コンテナ、カトラリー、超高層ビルなどのより大きな製造物など、さまざまなエンジニアリングやその他のアプリケーションで使用できるようにします。
鉄金属のリスト
一般的な鉄金属には、合金鋼、炭素鋼、鋳鉄、錬鉄などがあります。それぞれについて1つずつ説明します。
1。鋼
鋼は、鉄を硬化させる炭素に鉄を加えることによって作られます。合金鋼は、クロムやニッケルなどの他の元素が導入されるにつれて、さらに頑丈になります。鉄鋼は、鉄鉱石を炉で加熱して溶かすことによって作られます。スチール缶は炉から取り出され、型に注がれて棒鋼を形成します。鉄鋼は建設および製造業で広く使用されています。
2。炭素鋼
炭素鋼は他の種類の鋼に比べて炭素含有量が高いため、非常に硬くなります。工作機械、ドリル、ブレード、タップ、スプリングの製造によく使用されます。鋭い刃先を保つことができます。
3。合金鋼
合金鋼は、クロム、ニッケル、チタンなどの元素を組み込んでおり、重量を増やさずに強度と耐久性を高めています。ステンレス鋼はクロムを使用して作られた重要な合金鋼です。合金鋼は、建設、工作機械、電気部品に使用されています。
4。鋳鉄
鋳鉄は、鉄、炭素、シリコンから作られた合金です。鋳鉄はもろくて硬く、耐摩耗性があります。水道管、工作機械、自動車エンジン、ストーブに使用されています。
鋳鉄は、1.5〜4％の炭素含有量が鉄と合金化されたときに生成されます。シリコン、マンガン、硫黄、リンなどの他の元素が存在しますが、少量のみです。鋳鉄は脆いですが、硬度が高いため耐摩耗性に優れています。また、鋳造が容易で、比較的安価で、圧縮強度が高く、融点が低くなっています。
5。錬鉄
錬鉄は炭素含有量が非常に少ない合金であり、ほとんど純粋な鉄です。製造工程では、錬鉄に耐食性、耐酸化性に優れたスラグを添加しますが、硬度や疲労強度は低くなります。錬鉄は、柵や手すり、農具、釘、有刺鉄線、鎖、さまざまな装飾品に使用されます。
それぞれの例と使用法
鉄系材料の特性が異なるため、使用する金属によってさまざまな用途があります。
非合金鋼
炭素鋼としても知られている非合金鋼は、合金元素として炭素を使用します。これらの鋼には、マンガン、シリコン、硫黄、リンなどの他の元素が含まれていますが、これらの元素の含有量は非常に少ないため、材料特性に影響を与えません。
非合金鋼は、低炭素含有量、中炭素含有量、または高炭素含有量のいずれかに分類され、それぞれに異なる特性と処理方法があります。
1。低炭素鋼
軟鋼とも呼ばれる低炭素鋼には、0.05〜0.25％の炭素しか含まれていません。低コストで可鍛性のあるこれらの鋼は、ナットやボルト、鍛造品などのアイテムに広く使用されています。これらの鋼の表面硬度は、浸炭によって高めることができます。
2。中炭素鋼
中炭素鋼には0.25〜0.6％の炭素が含まれています。このより高い炭素含有量は、低炭素鋼よりも強度と硬度の向上をもたらします。ただし、これらの鋼は低炭素鋼に比べて延性が低下しています。
中炭素鋼の炭素とマンガンのレベルの増加は、それらを焼き戻しおよび焼入れできることを意味します。これらの鋼は、歯車、車軸、シャフトなどの自動車産業向けのコンポーネントの製造に広く使用されていますが、鉄道用途での使用にも適しています。
3。高炭素鋼
高炭素鋼は0.6〜1％の炭素を含み、非合金鋼の中で最も強力です。この強度により、機械的摩耗への耐性が必要なアプリケーションに最適であると同時に、形状の維持にも優れています。
マイナス面として、これらの鋼は、溶接性、延性、および衝撃靭性に関して、低炭素鋼より劣っています。高炭素鋼は、ばね、刃、レール鋼、ワイヤーロープ、耐摩耗性プレート、工具などに使用されます。
合金鋼と合金元素
合金鋼は鉄金属の別のサブグループを構成し、各合金元素は材料特性に独自の影響を及ぼします。これらの合金元素には、クロム、銅、ニッケル、シリコン、チタンが含まれますが、組み合わせてさまざまな特性を提供することができます。これらの合金元素の中で最も一般的なものの特性は次のとおりです。
1。クロム
クロムはステンレス鋼の製造に使用され、クロムレベルが11％を超えるため、金属は耐食性になります。金属の上の酸化クロム層は、下にある金属が酸素と接触するのを防ぎ、それによって腐食の可能性を大幅に減らします。クロムはまた、金属の硬度、引張強度、靭性、および耐摩耗性を向上させます。
2。マンガン
マンガンは、硫化鉄の形成を防ぐだけでなく、高温での強度を高め、延性と耐摩耗性を向上させるための合金元素として使用できます。マンガンはまた、焼入れによって焼入れ性を改善し、欠陥形成の危険性を減らし、金属をより安定させることができます。
3。ニッケル
ニッケルを他の元素と併用すると、延性と耐食性を高めることができます。たとえば、18％のクロムと8％のニッケルを混合すると、非常に耐久性のあるステンレス鋼が作成されます。
4。シリコン
シリコンは、金属の磁気特性を向上させるだけでなく、強度を向上させ、ばねなどの用途に弾性を提供するために使用できます。
5。チタン
チタンは、金属の強度と耐食性を向上させ、オーステナイトの結晶粒径を制限するために使用できます。
6。バナジウム
バナジウムカーバイドはまた、金属の結晶粒径を制限し、合金材料の延性を高めます。バナジウムは、強度、硬度、耐摩耗性、耐衝撃性も向上させます。ただし、量が多すぎると、材料特性に悪影響を与える可能性があります。
7。モリブデン
モリブデンは、高温で動作する鋼合金に優れた効果をもたらします。機械的特性を向上させるだけでなく、錆や腐食に対する耐性を高め、他の合金元素の効果を増幅します。
よくある質問。
鉄金属とは何ですか？
「鉄」という言葉は、「鉄」を意味するラテン語の「鉄」に由来します。 「鉄金属には、鋼、鋳鉄、および鉄と他の金属（ステンレス鋼など）との合金が含まれます。
鉄金属の例は何ですか？
鉄金属の最も一般的に見られる例には、鋼、鋳鉄、錬鉄などがあります。鋼はその靭性と機械加工性で有名であり、建設および製造業で広く使用されています。
鉄および非鉄金属とは何ですか？
鉄金属は、鉄を含む金属として定義されます。非鉄金属はそうではありません。専門分野における主な違いの1つは、鋳造所が鉄金属、非鉄金属、またはその両方で機能するかどうかです。鉄金属の定義は、鉄を含むすべての金属です。非鉄金属はそうではありません。
4つの一般的な鉄金属は何ですか？
最も一般的な鉄金属は、鋳鉄、錬鉄、合金鋼、および構造用鋼とも呼ばれる炭素鋼です。
3種類の金属は何ですか？
金属には、鉄金属、非鉄金属、合金の3つの主要なタイプがあります。鉄金属は、主に鉄と少量の他の元素で構成される金属です。
鉄金属はどのように作られていますか？
鉄鉱石から鉄金属を抽出する必要があります。鉄鉱石の供給源は地球の地殻であり、そこには金属や酸化鉄などの金属化合物が含まれています。しかし、鉱石は他の物質と混合されることがよくあります。金属の使用を最適化するには、混合物から金属を抽出する必要があります。
最も一般的な鉄金属は何ですか？
炭素鋼は、おそらく最も広く使用されているタイプの鉄金属です。それらは主に鉄でできており、化学組成の90％以上がその元素です。炭素鋼の他の主要な合金元素は炭素だけです。
ステンレス鋼はなぜ鉄鋼なのですか？
ステンレス鋼は鉄を含んでいるので鉄金属です。鉄金属は主に鉄を含んでいます。それらには、必要な特性を与えるために、少量の他の金属または元素が追加されています。鉄金属は磁性を帯びており、耐食性はほとんどありません。
第二鉄と第二鉄の違いは何ですか？
一般に酸化鉄（II）として知られている酸化鉄には、酸化過程で2つの電子を失った鉄が含まれています。したがって、余分な2つの電子を持つ他の原子と結合することができます。酸化第二鉄は、一般に酸化鉄（III）として知られています。 3つの電子を失った鉄が含まれています。
なぜ鉄金属は磁性を帯びているのですか？
鉄金属という用語は、鉄を含む任意の金属を指します。鉄分が含まれているため、鉄金属は磁性があり、強く、硬いです。
鉄合金はどれですか？
鉄合金（フェロアロイ）または金属は、主に鉄（Fe）で構成される金属です。鋼は通常1％未満の炭素を含む鉄ベースの合金ですが、鉄は2％以上の炭素を含むことがよくあります。
マンガンが鉄である理由
マンガンとコバルトには鉄分が含まれているため、鉄鉱物と呼ばれます。マイカとは異なり、ボーキサイトには鉄が含まれていないため、鉄分は含まれていません。
鉄鉱物とは2つの例を挙げますか？
鉄を含む鉱物は鉄鉱物と呼ばれます。鉄鉱物の例は、クロム鉄鉱、鉄鉱石、マンガンです。
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